錘片粉碎機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、引言飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),通過粉碎可增大單位質(zhì)量原料顆粒的大總表面積,增加飼料養(yǎng)分在動(dòng)物消化液中的溶解度,提高動(dòng)物的消化率;同時(shí),粉碎原料粒度的小對(duì)后續(xù)工序的難易程度和成品質(zhì)量都有著非常重要的影響;而且,粉碎粒度的大小直接影響著生產(chǎn)成本,在生產(chǎn)粉狀配合飼料時(shí),粉碎工序的電耗約為總電耗的50%70%。粉碎粒度越小,越有利于動(dòng)物消化吸收,也越有利于制粒,但同時(shí)電耗會(huì)相應(yīng)增加,反之亦然。我國(guó)每年粉碎加工總量達(dá)2億多噸。飼料粉碎機(jī)作為飼料工業(yè)的主要裝備,對(duì)飼料質(zhì)量、飼料報(bào)酬、飼料加工成本的形成是一個(gè)重要因素。所以,恰當(dāng)?shù)卣莆辗?碎技術(shù)、選用適當(dāng)?shù)姆鬯闄C(jī)型是飼料生產(chǎn)不可忽視的問題

2、。 “第一章 概述粉碎機(jī)械是應(yīng)用機(jī)械力對(duì)固體物料進(jìn)行粉碎作業(yè),使之變?yōu)樾K、細(xì)?；蚍勰┑臋C(jī)械。粉碎機(jī)械是破碎機(jī)械和粉磨機(jī)械的總稱。兩者通常按排料粒度的大小作大致的區(qū)分：排料中粒度大于 3毫米的含量占總排料量50%以上者稱為破碎機(jī)械；小于3毫米的含量占總排料量50%以上者則稱為粉磨機(jī)械。有時(shí)也將粉磨機(jī)械稱為粉碎機(jī)械，這是粉碎機(jī)械的狹義含意。本課題設(shè)計(jì)的是為一種小型的，經(jīng)濟(jì)型的粉碎機(jī)9FZ-37型錘片粉碎機(jī)設(shè)計(jì)。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，主要運(yùn)用于糧食加工行業(yè)和食品加工行業(yè)，比較適合小型作業(yè)的用戶。1.1飼料粉碎機(jī)的主要種類 根根據(jù)原料粉碎后的粒徑不通，可以分為普通粉碎機(jī)，微粉碎機(jī)，超微粉碎機(jī)。普通

3、粉碎機(jī)加工的產(chǎn)品粒度比較大，一般可以通過6到60目的篩孔。微粉碎機(jī)所的產(chǎn)品的粒度比較細(xì)，一般通過80到170目的篩孔。超微粉碎機(jī)所得產(chǎn)品的粒度很細(xì)，一般可通過200到325目的篩孔。常用的普通粉碎機(jī)主要有錘片式和爪齒式兩種。常用的微粉碎機(jī)有渦輪式和立式無(wú)篩式兩種，常見的超微粉碎機(jī)有臥式超微粉碎機(jī)和超音速噴射式粉碎機(jī)還有立式環(huán)形噴射式粉碎機(jī)。1.2 錘片式粉碎機(jī)特點(diǎn)錘片式粉碎機(jī)基本構(gòu)造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間,利用錘片等對(duì)物料的打擊和搓擦作用,將物料破碎成若干小粒,是一種沖擊式粉碎設(shè)備。工作時(shí),被加工的物

4、料進(jìn)入粉碎室內(nèi),受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片的反復(fù)沖擊、摩擦和在齒板上的碰撞,從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。錘片式飼料粉碎機(jī)因其占地面積小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、粉碎效率高、耗電量小、生產(chǎn)率高、用途廣泛、易于控制產(chǎn)品粒度、無(wú)空轉(zhuǎn)損傷等優(yōu)點(diǎn),在目前飼料工業(yè)中得到了廣泛的普及應(yīng)用。1.3錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的異同 雖然大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)盡管有許多相同之處，但仍存在很大區(qū)別，其重要原因在于飼料廠所用原料的不同。歐洲的飼料廠多為混合粉碎（先配料后粉碎），且經(jīng)常沒有任何谷物原料；而大多數(shù)美國(guó)的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等，原料水分也略低于歐洲；國(guó)內(nèi)的情況與后者基本

5、相似。 大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)都具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)以利用錘片兩側(cè)的特點(diǎn)，外形多為上部帶斜角的矩形，同時(shí)水滴式的也較流行，轉(zhuǎn)速多為3000r/min或1500r/min左右。它們的主要區(qū)別在于美國(guó)的產(chǎn)品追求篩板面積大，而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如，美國(guó)的Champion公司及Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn)品為全周篩，而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)，其沖擊齒板面積幾乎達(dá)整個(gè)粉碎室外周圍面積的一半（占46%）。其次在于篩板的安裝。美國(guó)錘片式粉碎機(jī)在安裝、更換篩板時(shí)必須停機(jī)并且打開機(jī)殼才能進(jìn)行，而歐洲的許多錘片式粉碎機(jī)是從軸向插入式，不需停機(jī)和打開機(jī)殼

6、即可抽出原有篩板，插入新?lián)Q篩板；還有的機(jī)型可沿軸的一端插入從另一端抽出，更進(jìn)一步的還可自動(dòng)遙控?fù)Q篩，VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動(dòng)換篩裝置，在運(yùn)行中即可更換。 1.4錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速的演變1.從單速到雙速，最早的錘片式粉碎機(jī)都只有一個(gè)運(yùn)行速度，MIAG公司在上世紀(jì)50年代研制的H880型錘片式粉碎機(jī)同時(shí)配用兩臺(tái)轉(zhuǎn)速不同的電動(dòng)機(jī)，使該公司當(dāng)時(shí)不僅在制粒方面，而且在錘片式粉碎領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。該機(jī)型可稱為第一臺(tái)真正用于配合飼料工業(yè)的錘片式粉碎機(jī)。當(dāng)時(shí)，人們對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速3000r/min是很推崇的。 2.從較高速到較低速：在以后的數(shù)年，人們的注意力集中在降低錘片式粉碎

7、機(jī)的工作噪聲上，其主要措施之一是降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，一般降為10001500r/min。為保持恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度，粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑必然要同時(shí)增大。Biihler-Beka公司研制了這類機(jī)型的第一代產(chǎn)品zinal系列粉碎機(jī)，其轉(zhuǎn)子直徑約為11001200mm，粉碎室寬度為350650mm。隨后又有被稱為大型粉碎機(jī)的產(chǎn)品不斷問世，典型的如Lame-miag公司產(chǎn)品，其粉碎室直徑為1200mm，篩板寬度達(dá)1100mm；Amanduskahl公司生產(chǎn)的Akana2000型，其轉(zhuǎn)子直徑為1200mm，篩板寬度1000mm，配用動(dòng)力355kW；Afall/zaragoza公司的產(chǎn)品，其粉碎室直徑達(dá)1446m

8、m，篩板寬度達(dá)1100mm。 1.5粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)飼料粉碎機(jī)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀(jì)90年代以來,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽(yáng)糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流,先后開發(fā)生產(chǎn)160200kW的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī),冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調(diào),實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。 我國(guó)企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的

9、粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長(zhǎng);錘片更換周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。3我國(guó)飼料粉碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀 目前,我國(guó)飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能基本滿足我國(guó)畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大功率的機(jī)型,仍然需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn)品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)生產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國(guó)家。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)粉碎機(jī)企業(yè)的經(jīng)

10、濟(jì)性質(zhì)主要有股份制、集體、三資、私營(yíng)的企業(yè)其中很大一部分是由那些成立于五六十年代的各地農(nóng)機(jī)修造企業(yè),通過轉(zhuǎn)制而成的股份制或私營(yíng)企業(yè)。還有一部分是在近幾年里迅速崛起的私營(yíng)企業(yè)。在粉碎機(jī)行業(yè)中絕大部分都是小型企業(yè)只有部分能根據(jù)市場(chǎng)需求來調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),并具有自主開發(fā)能力,能下力氣進(jìn)行技術(shù)改造的企業(yè),成為了行業(yè)中的龍頭企業(yè),如江蘇正昌集團(tuán)、江蘇牧羊集團(tuán)。其余大部份企業(yè),還只是在生產(chǎn)一些老型號(hào)的產(chǎn)品,有些是維持狀況,有些就走下坡路,難于維持生機(jī)。 4國(guó)外飼料粉碎機(jī)的發(fā)展情況 錘片式粉碎機(jī)在國(guó)外飼料工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。由于在飼料所用原料上的差異,在歐洲的飼料多采用混合粉碎,且經(jīng)常沒有任何谷物原料;而美

11、國(guó)的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的,很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等,原料水分也略低于歐洲。這樣也就使得錘片式粉碎機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展:首先在于美國(guó)的產(chǎn)品追求篩板面積大,而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如,美國(guó)的Champion公司及Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn)品為全周篩,而歐洲最為典型的是荷蘭的VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī),其沖擊齒板面積幾乎達(dá)整個(gè)粉碎室外周圍面積的一半占;其次在于篩板的安裝。美國(guó)錘片式粉碎機(jī)在安裝、更換篩板時(shí)必須停機(jī)并且打開機(jī)殼才能進(jìn)行,而歐洲的許多錘片式粉碎機(jī)是從軸向插入式,不需停機(jī)和打開機(jī)殼即可抽出原有篩板,插入新?lián)Q篩板;還有的機(jī)型可

12、沿軸的一端插入從另一端抽出,還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遙控?fù)Q篩,如VanAarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動(dòng)換篩裝置,在運(yùn)行中就可以更換篩片。為使粉碎粒度均勻合理,飼料行業(yè)嘗試引入循環(huán)粉碎,先粉后篩、篩后再粉的分步粉碎工藝將粉碎機(jī)與篩分設(shè)備按一定的關(guān)系進(jìn)行組合,粉碎機(jī)只負(fù)責(zé)粉碎,把控制粉碎物料粒度的任務(wù)交給了相配套的篩分設(shè)備。這樣也就提高了粉碎產(chǎn)量和粉碎效率,降低了粉碎的電耗。為避免不必要的料粒運(yùn)動(dòng),還有其它變型粉碎機(jī),如渦輪粉碎機(jī),其特點(diǎn)為在粉碎室篩板的末尾或在與進(jìn)料口約成270°角處,使未過篩的粗粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室,然后靠重力作用返回粉碎區(qū)。該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)是不需配備

13、外設(shè)篩分設(shè)備,粗粒物料在機(jī)內(nèi)自行循環(huán);缺點(diǎn)是整機(jī)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,不能通過簡(jiǎn)單調(diào)換轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向來利用錘片的兩側(cè)。 第二章 粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1總體方案的確定粉碎機(jī)械種類的選擇和確定1、物料粉碎的方法種類物料粉碎的方法類型繁多，但按施力方法不同對(duì)物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在粉碎機(jī)械中，施力情況很復(fù)雜，往往是幾種施力同時(shí)存在，當(dāng)然在某一臺(tái)粉碎機(jī)械中也只有一種或二種主要施力。由于物料顆粒的形狀是不規(guī)則的、而且物料的物性不同，所以采用的粉研方法也不同利用機(jī)械力粉碎物料按施加外力的不同有如下幾種方法。1）壓碎將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后，物料因壓應(yīng)力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度而破碎其

14、工作原理見圖a2）劈碎將物料置于個(gè)平面及一個(gè)帶尖棱的工作平面之間，當(dāng)帶尖棱的工作平面對(duì)物料擠壓時(shí)，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉項(xiàng)力達(dá)到或超過物料拉伸強(qiáng)度極限。物料的拉伸強(qiáng)度極限比抗壓強(qiáng)度極限小很多。其工作原理見圖 b 3）沂碎物料受彎曲應(yīng)力作用而破碎。被破碎物科承受集中載扮作用的：支點(diǎn)筒支梁或多支點(diǎn)梁，當(dāng)物料的彎曲應(yīng)力達(dá)到物料的彎曲強(qiáng)度時(shí)，即被折斷而破碎。其工作原理見圖c d4）沖擊破碎物料受沖擊力作用而破碎，見圖f它的破碎力是瞬時(shí)作用的砷效率高、破碎比大、能量消耗小。沖擊破碎有如下幾種情況：運(yùn)動(dòng)的工作體對(duì)物料的沖擊；高速運(yùn)動(dòng)的物料向固定的工作面沖擊；高速運(yùn)動(dòng)的

15、物料互相沖擊；高速運(yùn)動(dòng)的工作體向懸空的物料沖擊。5）磨碎(研磨)物料與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定的壓力和剪切力作用后、其剪切應(yīng)力達(dá)到物料的剪切強(qiáng)度極限時(shí)，物料便粉碎；或物料彼此之間摩擦?xí)r的剪切、磨削作用而使物料粉碎，見圖g。根據(jù)以上幾種粉碎方式得出有以下幾種不同的工作原理的機(jī)構(gòu)可共選擇2、破碎機(jī)構(gòu)的種類1）鄂式破碎是依靠活動(dòng)鄂板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把進(jìn)入兩鄂板間的物料壓碎。其工作原理見圖頸式破碎機(jī)破碎示意目2）錘式破碎物料受高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊和物料本身以高速向固定襯板沖擊而物料粉碎。其工作原理見圖錘式破碎機(jī)破碎示意固3）圓錐破碎 (旋回破碎)靠?jī)?nèi)錐體的偏心回轉(zhuǎn)，伎處方兩錐體問的物料受到彎曲和擠

16、壓而破砷。其工作原理見圖 圓錐破碎示意圖4）輥式破碎構(gòu)料落在兩個(gè)相互平行而旋向相反的輥?zhàn)娱g(相向轉(zhuǎn)動(dòng))，物料在輥表面的摩擦力作用下，被扯進(jìn)轉(zhuǎn)輥之間，受到輥?zhàn)拥臄D壓而破碎。其工作原理見圖。輥式破碎示意圖3、粉碎機(jī)械的選擇就經(jīng)濟(jì)和實(shí)用上原則講，錘式粉碎機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單只需配備一定功力的電動(dòng)機(jī)就可以使用，就算家庭使用也可以，符合經(jīng)濟(jì)型的原則。所以選擇錘片式粉碎機(jī)設(shè)計(jì)。 錘片式粉碎機(jī)的工作原理及加工要求（1）工作原理：錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片來?yè)羲槲锪?。工作時(shí)，物料從喂料口進(jìn)入粉碎機(jī)室，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，與固定齒板撞擊，進(jìn)一步破裂，然后又彈回，再一次受到錘片的打擊，

17、飼料顆粒受到反復(fù)的打擊，撞擊而破碎成較小的顆粒，這些顆粒在粉碎機(jī)室內(nèi)形成內(nèi)稀外密的物料層，這與氣流合在一起形成環(huán)流層，在打擊撞擊的同時(shí)，也受到與錘片端部，齒板的齒面和篩片的篩面的摩擦而進(jìn)一步的粉碎。小于篩孔的顆粒，由篩孔漏出，直接進(jìn)入聚攪筒。而大于篩孔的顆粒留在粉碎室里，同部跟加入的物料一起繼續(xù)承受錘片的打擊和齒板的撞擊，并與錘片，齒板和篩面摩擦直到漏出篩孔為止。（2）加工要求：粉碎機(jī)進(jìn)料、排料順暢，既抓好料，而不反料，粉碎質(zhì)量及生產(chǎn)率都高。 粉碎機(jī)型號(hào)選擇粉碎機(jī)的生產(chǎn)率“0.5t/h，粉碎粒度不大于2mm，比較國(guó)內(nèi)外各種形式的粉碎機(jī)，并參照9FZ-37型錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率及結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)設(shè)

18、計(jì)題目的具體要去選擇了D=400mm型錘片式粉碎機(jī)。 粉碎機(jī)的功率消耗及配套動(dòng)力1、粉碎機(jī)的功率消耗 N=(6.410.5)Q （2-1） 其中 Q粉碎機(jī)的生產(chǎn)率， Q=0.5t/h 2、配套動(dòng)力選擇粉碎機(jī)最大動(dòng)力為5.2kw，而粉碎機(jī)的傳動(dòng)靠皮帶傳動(dòng)，其中要損耗一部分功率，而且電動(dòng)機(jī)過載，所以電動(dòng)機(jī)的功率大于粉碎機(jī)工作需要的功率。選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（JB3074-82）由3查得Y132S2-2。 基本參數(shù)：額定功率：7.5KW， 滿載轉(zhuǎn)速：2920r/min 同步轉(zhuǎn)速：3000r/min, 中心高度：132mm， 軸伸出尺寸：D×E=42×80mm, 平鍵尺寸：F

19、×G=10×33mm, 外型：長(zhǎng)×寛×高=515×208×315mm, 電壓：380V。 主要結(jié)構(gòu)的參數(shù)確定1、轉(zhuǎn)子直徑：錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的直徑D=400mm。2、粉碎機(jī)室寬度：粉碎機(jī)室寬度為B=100mm，選擇理由：軸進(jìn)式一般采用窄體式粉碎室，粉碎室的寬度B與鉆子直徑D滿足D/B=4.5到8.5之間。當(dāng)配套動(dòng)力一定時(shí)，如錘片線速度也定時(shí)，加大轉(zhuǎn)子直徑，又降低轉(zhuǎn)子，又降低噪音，但轉(zhuǎn)子直徑過大，會(huì)使粉碎機(jī)的重量增大，尺寸增大成本也增大，反之尺寸過小，主軸速度過快，噪音提高，而且篩片的面積也相應(yīng)的減小，故不利于粉碎機(jī)，生產(chǎn)效率也下降。參照

20、9FZ-40型錘片式粉碎機(jī)。3、錘片的線速度 主軸轉(zhuǎn)速n的選擇：n=3600r/min 錘片的速度： （2-2） 4、錘片的數(shù)量及排列形式 1）錘片的數(shù)量：參照9FZ-37軸進(jìn)式粉碎機(jī)的錘片數(shù)量確定錘片數(shù)量E=16片2）錘片應(yīng)均勻的分布在整個(gè)粉碎室寬度上。3）錘片的排列應(yīng)有利于轉(zhuǎn)子的動(dòng)，靜平衡。4）物料均勻分布在粉碎室內(nèi)，不應(yīng)該其一側(cè)堆積。集合以上要求：對(duì)稱排列基本上能滿足。對(duì)稱排列銷軸1,3，和2，4上的兩組錘片對(duì)稱安裝，運(yùn)動(dòng)軌跡重復(fù)，在同樣的軌跡密度下需要怎雞啊錘片的耗鋼量。但由于相對(duì)的銷軸都能受力相同，不產(chǎn)生力偶。轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)物料無(wú)側(cè)移。錘片磨損均勻5）錘片分布排列示意圖展開圖：軸1軸2

21、軸3軸4圖2-1 錘片的排列5.錘片的包角粉碎機(jī)通常采用容易制造，比較耐磨的圓孔篩。篩孔的排列應(yīng)在不影響篩面強(qiáng)度和剛度的前提下，供粉碎機(jī)通過機(jī)會(huì)最多，以有利于度電量，篩片的包角對(duì)粉碎機(jī)的包角對(duì)粉碎機(jī)排料能力有較大影響，包角越大，篩理物料的面積增大，有利于排粉。軸向進(jìn)料粉碎機(jī)不用預(yù)留進(jìn)、出料口，一般采用全包篩片，包角為360°。6錘篩間隙粉碎室內(nèi)在錘片和篩片之間有一層飼料環(huán)層環(huán)繞著錘片一同旋轉(zhuǎn)，當(dāng)錘片篩片間隙較大時(shí)，此飼料中靠近篩面的飼料顆粒運(yùn)動(dòng)速度較慢，合格的產(chǎn)品容易穿過篩孔，但稍大的顆粒不易與錘片接觸，受打擊的機(jī)會(huì)少，同時(shí)篩片對(duì)它們的摩擦作用也因速度低而減少，度電量下降。當(dāng)間隙大到

22、一定程度時(shí)，篩面上的物料運(yùn)動(dòng)速度過慢。甚至堵塞篩孔。間隙過小，飼料受打擊的機(jī)會(huì)多，在篩面上運(yùn)動(dòng)速度高，飼料不易穿過篩孔，受到摩擦粉碎作用也增大，將飼料粉碎得過細(xì)，浪費(fèi)運(yùn)動(dòng)因而度電量也不高，用的篩孔式驗(yàn)證表明：故選R=14mm。7篩孔直徑篩孔直徑的大小影響生產(chǎn)率，功率，消耗和粉碎程度。增大篩眼直徑則生產(chǎn)率和飼料的粉碎程度隨之增大，而功率消耗則降低，做適當(dāng)選擇曬鹽直徑是一個(gè)重要的問題。曬孔直徑可取5mm,4mm,3mm三種；選用3mm飼料細(xì)碎度：M=（0.250.33）×D=0.750.99mm 驗(yàn)算粉碎機(jī)的產(chǎn)量 根據(jù)1粉碎機(jī)產(chǎn)量公式： （2-4） K篩片表面形式和篩孔尺寸的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K=

23、0.42-0.76，取K=0.42 R物料密度（/） D錘片轉(zhuǎn)子直徑（mm） B粉碎室寬度（mm） N主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 計(jì)算： k=0.42; r= 0.5t/; D=400mm; B=80mm; n=3600r/min. 故粉碎機(jī)的產(chǎn)量為0.58（t/h） 表21 40型錘片粉碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 粉碎室寬度B(mm) 202 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn)速（r/mm） 3600 直徑D（mm） 400 錘 片 數(shù)量 16 線速度（m/s） 75.36 篩片 寬度（mm） 110包角（°）360 孔徑（mm） 3 錘篩間隙(mm) 14 生產(chǎn)率（t/h) 0.58 配套動(dòng)力（kw) 7.5.

24、材料的選擇 主 軸 ：45 鋼 調(diào)質(zhì)處理； 銷 軸 ：45 鋼 冷拉圓鋼； 錘 片 ：20 鋼 滲碳處理; 錘 架板 ： A3； 篩 片 ：20 鋼； 上殼體 ： A3 ； 下殼體 ：HT200； 選擇軸類零件的理由：高速旋轉(zhuǎn)的軸都是在多種應(yīng)力負(fù)荷下工作的，受力較復(fù)雜，有時(shí)還受沖擊，載荷作用，在頸或花鍵部位還存在較劇烈的摩擦，因此選用具有良好綜合力學(xué)性能的材料。2.2傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算1設(shè)計(jì)功率：Pd Pd=Ka×P （2-5） 其中：P=7.5，Ka=1.2; =7.5×1.2 =9(kw) 式子中： P傳動(dòng)功率； Ka工況系數(shù)；2選定帶型根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表8-10選取普通V帶。

25、（注: ：簾布結(jié)構(gòu)：效率87%92%，繩心結(jié)構(gòu)：92%96%）3傳動(dòng)比 （2-6） 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)表8-6，表8-8選定 5、大帶輪的基本直徑 （2-7） mm根據(jù)表8-8圓整取d=150mm6、帶輪線速度 （2-8） 普通V帶v=525（m/s） 一般不得超過30m/s 故所驗(yàn)算的速度是合理的。7. 初定軸間距 （2-9） 故取a=400mm8.基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （2-10） =1232mm根據(jù)表8-2選取1250mm為公稱長(zhǎng)度9.實(shí)際軸間距 （2-11）=409mm取a=450mm注：（1）安裝時(shí)所需的最小軸間距： （2）補(bǔ)償伸長(zhǎng)需要的軸間距最大值： 10.小帶輪包角 （2-12） = =

26、176.42°>90°11.V帶的根數(shù) （2-13） 其中：?jiǎn)胃鵙帶的基本功率查表8-4得 帶入計(jì)算： 所以V帶的根數(shù)取E=312. 計(jì)算初拉力 （2-14） 其中：q=1.0 G=9.8; 代入計(jì)算得： 13. 計(jì)算軸壓力 =941.5N 2.3 粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上殼體的設(shè)計(jì)粉碎機(jī)上機(jī)殼的主要目的是防止谷物顆粒向喂料口飛濺防止秸稈喂料不進(jìn)碎室，這種現(xiàn)象分別稱為反料，架空，上殼的設(shè)計(jì)如圖： 圖2-2 上殼體結(jié)構(gòu)圖 下殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)粉碎成品通過下殼體輸出，軸向錘片式粉碎機(jī)一般采用自重落料的裝置，下殼體的形狀為長(zhǎng)方形，但是需要篩片的過篩能力要強(qiáng)，物料才能順利落下，同時(shí)物

27、料在環(huán)形篩和轉(zhuǎn)子之間容易產(chǎn)生環(huán)流，減小物料相對(duì)于錘片轉(zhuǎn)子的速度，減低打擊能力。而新近出現(xiàn)的一種出料口有效的解決了以上問題。如下圖. 出料口（）設(shè)計(jì)為逆轉(zhuǎn)向出料口，即出料口（）的出料方向與錘片轉(zhuǎn)子（）的旋轉(zhuǎn)方向相反。當(dāng)錘片（）按向旋轉(zhuǎn)，而被粉碎的物料經(jīng)環(huán)形篩（），在出料口（）中按向出料，物料在出料口與環(huán)形篩（）、轉(zhuǎn)子（）之間形成了渦流，從而有效地的削弱了環(huán)流的產(chǎn)生，大大減小了物料沿環(huán)流運(yùn)動(dòng)的速度，也就是大大增加了物料相對(duì)于錘片（）的速度，大大增加了錘片（）對(duì)物料的打擊粉碎的能力，具有能有效地解決環(huán)篩結(jié)構(gòu)的環(huán)流產(chǎn)生，提高錘片（）對(duì)物料的打擊粉碎能力，效率高，降低能耗等特點(diǎn)。圖2-3 下殼體結(jié)構(gòu)圖錘

28、片的形狀尺寸：根據(jù)4所定的形狀尺寸：圖2-4 錘片表2-2 錘片的結(jié)構(gòu)尺寸abcdeRI114403011.5292190錘架板的形狀尺寸：高速旋轉(zhuǎn)的主軸受扭矩和離心力，且粉碎式下殼體為圓弧形。所以錘架板采用圓形。結(jié)構(gòu)如下圖： 圖2-5 錘架板結(jié)構(gòu)圖2.4 帶輪的設(shè)計(jì) 帶輪設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)帶輪時(shí)，應(yīng)使結(jié)構(gòu)便于制造，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造過大而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)v>5m/s時(shí)要進(jìn)行靜平衡。V>25m/s則要進(jìn)行東平衡。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）材料的選擇：由于小帶輪的速度，故選用材料HT2002）帶輪的結(jié)構(gòu)的確定：由Y132S22電動(dòng)機(jī)可知，其軸伸徑d=42mm,長(zhǎng)度L=80mm，

29、故大帶輪的軸孔直徑 d=42mm，轂長(zhǎng)應(yīng)小于80mm，選。由3表1222，查得大帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心輪，輪槽尺寸及輪寬按表1220計(jì)算，參考圖125典型結(jié)構(gòu)即可根據(jù)3表1220得 （2-16） （2-17）的選取的依據(jù)，當(dāng)時(shí)，；第三章 銷軸的強(qiáng)度計(jì)算銷軸受有錘片，套筒和銷軸本身的離心力，并且受有三者的重力作用，為計(jì)算簡(jiǎn)便起見，忽略他們的重力和錘片收的打擊力，僅考慮離心力引起的彎矩作用，其中錘片的離心力引起的彎矩又把銷軸視為筒支梁。（套筒和銷軸本身的離心力引起的彎矩又在銷軸視為均布載荷，忽略不計(jì)。）每個(gè)軸上有靠?jī)啥说膱A盤錘架板支撐，支撐點(diǎn)A，B，因此整個(gè)銷軸將是一個(gè)超靜定梁，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)求解。根據(jù)第二

30、章提到的錘片排列示意圖，作以下分析。3.1 銷軸的簡(jiǎn)化和受力分析圖 1010202020272726II軸IV軸I軸III軸3.2 銷軸上作用力的計(jì)算 每個(gè)錘片工作時(shí)的離心力 p=m²Rc (3-1) 式中： m-錘片質(zhì)量 式中：m錘片=12×4×0.5×7.85=188.4g m錘片孔=0.825²×3.14×0.5×7.85×2=16.6g m=188.4-16.6=171.6g=0.171kg 錘片的角速度；=n/30 Rc錘片的重心相對(duì)于主軸的回轉(zhuǎn)半徑； Rc=（400-120）×1/2

31、=140 所以 p=0.1716×(×3600/30)²×0.14 =2338(N) FsxMx0.8F0.4F-2F3FI 軸,III軸的受力分析簡(jiǎn)圖ABI，III軸具體的計(jì)算: 解:F1=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0=>Fa=Fb=2F0所以AB兩點(diǎn)的支反力都為2F0=4676NA點(diǎn)處;Fb*0.8-F4*0.7-F3-0.5-F2*0.3-F1*0.1=(1.6-0.7-0.5-0.3-0.1)*F0=0F1處：Fa*0.1+F4*0.7-F2*0.2-F3*0.4-F4*0.6=2F0*0.8-F0*1.2=0.4F0=935

32、NF2處;F*0.3-F*0.2-F*0.2-F*0.4+F*0.5=0.8F-0.8F0=0.8F0=1870 N所以最大彎矩為1870NII軸和IV軸的受力分析簡(jiǎn)圖FsM-F00.8F0XX II，IV軸具體的計(jì)算: 解:F1=F2=F3=F4=F0Fa+Fb=4F0=>Fa=Fb=2F0所以AB兩點(diǎn)的支反力都為2F0=4676NA處有 Fa*0.8-F0*0.27-F0*(0.27+0.26)=1.6F0-0.8Fa=0F2處：F*0.27+F*(0.27+0.26)-F0*0.27-F0*0.26-F0*(0.27+0.26)=2F0(0.26+0.27+0.27)-FO*(0.

33、27+0.26+0.27+0.26)=0.8F0=1870N所以這兩根軸的最大彎矩為1870N3.3銷軸強(qiáng)度校核通過以上四個(gè)銷軸的彎矩的比較,可知I,III軸的中間兩個(gè)彎矩最大,最有危險(xiǎn),故對(duì)該面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 max=Mmax/WE (3-16) 式中: Mmax:最大彎矩; WE 彎 矩 截 面 摸 量;WE=d³/32=×16³/32=401.90(³) 許可彎矩應(yīng)力; 根據(jù)<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>,45鋼: =200220 (MPa) 代入公式: max=65.76/0.401×=163(MPa) max< 所

34、以,軸的設(shè)計(jì)是合理的。第四章 主軸的設(shè)計(jì)及校核41材料的選擇該軸無(wú)特殊要求，因此選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理：HB220-240，由4：­1=300Mpa; -1=155Mpa;4.2 軸的轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩T和輸入功率P由電機(jī)到粉碎機(jī)用三角皮帶傳動(dòng)，傳遞功率的有效率=0.96，則:P粉=P點(diǎn)*0.96=7.5×0.96=7.2KW; 粉碎機(jī)主軸n=3600r/min T1=9.55×10/P粉/n (4-1) =9550000×7.2/3600=1900N·4.3確定最小軸徑由<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>有式: (4-2) 式中: d1所

35、要設(shè)計(jì)的軸徑;() d2 類比機(jī)器軸徑 ;() T1 所要設(shè)計(jì)軸傳遞的扭矩; P2=0.8×0.96=0.768(Kw) T2=9550000×=9550000×=1833.6(N·)帶入式中得: d1=42.5取d1=424.4 軸承的選用由于粉碎機(jī)主軸上無(wú)軸向力,而且承受的徑向力也不是很大,故選用輕型向力軸承,600型深溝球軸承。4. 5 主軸的校核1主軸的結(jié)構(gòu)尺寸： 圖4-1主軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖2錘片作用到銷軸上的離心力通過錘架板傳到主軸上，其受力分析圖：因?yàn)楸惧N架板上的銷軸采用的是對(duì)稱設(shè)計(jì)所以錘片的作用在銷軸上的離心力在x和y方向上的合力都為0.yx

36、Z 4F04F04F04F0 三角帶作用在主軸上的力:QX=Q*cos=-998.3×cos26.5°=-893.4N QY=-Q*sin=-998.3×sin26.5°=-446.05N 式中: 為兩帶輪中心與水平方向的夾角=26.5° ; 大帶輪質(zhì)量:m=5.905 m=×()²-()²×B-×4×()²×() ×0.0066 D=145,B=3×16+2×10=68 D1=(1.82)d=64.872.2 取d1=68 故:QY=

37、-(mg+QY)=-(-5.9×9.8+446.05)=-504N 3.主軸的受力分析圖: 圖 4-3 主軸的受力分析圖1) yoz平面內(nèi): =0 圖4-4 YOZ平面的力分析圖求:REZ,RDZ;QZ(98.5+168+102)+REZ(168+102)-312×(168+51)+625×135-312×51=0 REZ=1/270(368.5QZ+312×219-625×135+312×51)=687N =0: REZ+RDZ=504+312+625+312 RDY=503-687=-184N (2) yoz 平面內(nèi):

38、圖 4-5 YOZ平面內(nèi)的力分析圖 : 362.5QX-REX×(168+102)+214×(168+51)-1024×135+214×51=0 RZX=1/270×(893.4×368.5+214×219-1024×135+214×51)=921N: RDX+REX+1024=893.4+214+214-901-1024=-624N3.畫彎矩圖：轉(zhuǎn)矩圖：（N*） 27504N* 圖4-6主軸轉(zhuǎn)矩分析 Yoz平面內(nèi)： 圖4-7yoz平面轉(zhuǎn)矩分析Yoz 平面內(nèi)： 圖 4-8 yoz平面內(nèi)主軸轉(zhuǎn)矩分析合成轉(zhuǎn)矩

39、圖：M（N·） 圖4-9 合成彎矩圖5、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 MBmax=145770N· 因?yàn)樵撦S為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，彎矩在軸上所引起的應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力： MB= 通過以上計(jì)算，錘架板中心的彎矩最大，其軸的We抗彎 We=(d) ²/32 (4-6) =0.1d²=0.1×0.054³=15.74× = （4-7） =148.37/15.74×=9043MPa機(jī)械設(shè)計(jì)(中)763頁(yè),據(jù)手冊(cè)查45鋼軸的許用應(yīng)力 5055 MPa B6、主軸的鋼度校核 扭轉(zhuǎn)鋼度的校核 許用應(yīng)力:轉(zhuǎn)動(dòng)心軸 <­1 因定心

40、軸載荷平穩(wěn):= +1載荷變化=1取平均值主軸直徑45 max= (4-8) 式中 Tmax最大扭轉(zhuǎn); Ip軸的慣性矩; G允許扭轉(zhuǎn)角;機(jī)械設(shè)計(jì)(中)763頁(yè)根據(jù)手冊(cè)查得: =0.5°1°/m Ip載荷極慣性矩;對(duì)于該心軸 Ip=0.1×=4.1× (4-9) max=××10³ =××10³ =0.049<彎曲鋼度的校核主軸上受力最大的地方是大帶輪處。受正應(yīng)力，P=198.3N所以需對(duì)該處的撓度進(jìn)行校核, 為了計(jì)算方便,把從軸承到大帶輪處這段軸看作是懸臂梁,根據(jù)材料力學(xué):Fmax=PL³/3EI (4-10) Qm